Контролируемый пункт телемеханической системы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,>955157 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.81 (21) 3228969/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 08 С 15/06

Государственный комнтет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.82 (53) УДК62!.398 (088.8) оо делам наобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Н. Б. Галган, А. Н. Климов, И. В. Махнов и А. Г. Никифоров (7I ) Заявитель (54) КОНТРОЛИРУЕМЫЙ ПУНКТ ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ

Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в ядерной электронике для дистанционного технологического, дозометрического и радиационного контроля атомных электростанций.

Известны контролируемые пункты телемеханических систем с временным разделением сигналов, содержащие датчики информации, приемник и передатчик, генератор импульсов, распределитель, дешифратор, исполнительные блоки, элементы И и

ИЛИ (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для телеуправления и телесигнализации, содержащее датчики сигналов, выходы которых подключены к входам коммутатора сигналов, выход которого подключен к первому входу шифратора, к второму входу которого подключен первый выход распределителя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом дешифратора, к вторым входам дешифратора и распределителя импульсов через синхронизатор подключен выход приемника, выход дешифратора соединен с первым входом исполнительного элемента, третий выход распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого через первый счетчик импульсов соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с вторым входом первого и второго элементов И, выход шифратора подключен соответственно к входу второго счетчика импульсов, к второму входу распределителя импульсов и к третьему входу первого элемента И, и передатчик.

Известное устройство осуществляет сбор информации о двухпозиционных объектах с помощью датчиков сигнализации, ее кодирование и передачу на пульт управления, а также прием, декодирование и исполнение команд пульта управления (2).

Недостаток устройства — ограниченные области применения, заключающиеся в том, что невозможно измерять физические величины, изменяющиеся во времени непрерывно (например, температуру, давление, активность изотопа и др.) .

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

955157

Зо

50

Поставленная цель достигается тем, что в контролируемый пункт телемеханической системы, содержащий датчики сигналов, выходы которых подключены к входам коммутатора сигналов, выход которого подключен к первому входу шифратора, к второму входу которого подключен первый выход распределителя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом дешифратора, к вторым входам дешифратора и распределителя импульсов через синхронизатор подключен выход приемника, выход дешифратора соединен с первым входом исполнительного элемента, третий выход распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого через первый счетчик импульсов соединен с первым входом второго элемента И., выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход генератора импульсов подключен соответственно к входу второго счетчика импульсов, к второму входу распределителя импульсов и к третьму входу первого элемента И, и передатчик введены аналого-частотные преобразователи, счетчики импульсов, элементы И, объединенные по числу датчиков импульсов, распределитель импульсов, элементы ИЛИ, арифметический блок и блок памяти, первый выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход шифратора, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом передатчика, второй выход блока памяти соединен с первым входом арифметического блока, первый выход которого подключен к второму входу исполнительного элемента, второй выход — к первому входу блока памяти, выход генератора импульсов подключен соответственно к вторым входам блока памяти и арифметического блока, к третьему входу которого подключен первый выход второго счетчика импульсов, второй выход которого подключен соответственно к первым входам счетчиков импульсов, объединенных по числу датчиков, к вторым входам которых подключены соответственно непосредственно и через аналого-частотные преобразователи выходы коммутатора сигналов, выходы счетчиков, объеу!иненных из числа датчиков, подключены к первым входам элементов И, объединенных по числу датчиков, к вторым входам которых подключены первые выходы второго распределителя импульсов, к первому входу которого подключен второй выход второго счетчика импульсов, второй вход второго распределителя импульсов соединен с выходом генератора импульсов, выходы элементов И, объединенных по числу датчиков, соединены с третьями входами счетчиков импульсов, объединенных по числу датчиков, и сответствующими входами третьего элемента ИЛИ, 4 выход которого подключен соответственно к третьему входу блока памяти, к входу элемента НЕ, к первому входу третьего элемента И, к второму входу которого подключен второй выход второго распределителя импульсов, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти, пятый вход которого соединен с выходом первого распределителя.

Второй распределитель импульсов содержит счетчик импульсов и дешифратор, первый и второй входы счетчика импульсов подключены соответственно к первому и второму входам второго распределителя импульсов, выход счетчика импульсов подключен к второму выходу второго распределителя импульсов и входу дешифратора, выходы которого подключены к первым выходам второго распределителя.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого контролируемого пункта телемеханической системы для трех каналов (и = 3).

Контролируемый пункт телемеханической системы содержит приемник 1, синхронизатор 2, дешифратор 3, генератор 4 импульсов, распределители 5 и 6 импульсов, шифратор 7, исполнительный элемент 8, коммутатор 9 сигналов, аналого-частотные преобразователи 10, счетчики 11, 12 и 13 импульсов, объединенные по числу датчиков, элементы И 14, 15 и 16, объединенные по числу датчиков, элементы И 17, элементы

ИЛИ 18, 19 и 20, блок 21 памяти, арифметический блок 22, передатчик 23, элемент

НЕ 24, датчики 25 сигналов.

Распределитель 6 содержит счетчик 26 импульсов и дешифратор 27.

Датчики сигналов 25 подключены ко входам коммутатора 9. Первая группа выходов коммутатора 9 соединена со входами и выходами соответствующих аналого-частотных преобразователей 10 и счетными входами счетчиков импульсов ll, входы сброса которых объединены и соединены с входом сброса счетчика 26, распределителя 6 и импульсным выходом счетчика 12 импульсов.

Вторая группа выходов коммутатора 9 подключена ко входу шифратора 7. Выходы переполнения счетчиков 11 импульсов подключены ко входам соответствующих элементов И 14, другие входы которых соединены с выходами дешифратора 27 распределителя 6, а выходы всех элементов И 14 подключены ко вторым входам сброса соответствующих счетчиков 11 импульсов и ко входам элемента ИЛИ 18, соединеного выходом со входом элемента 24, входом элемента И 16 и первым командным входом блока 21 памяти. Адресные входы блока

21 памяти через элемент ИЛИ 19 соединены с выходами элементов И 16 и 17, второй вход элемента И 16 соединен с выхо955157

5 дом счетчика 26 распределителя 6, подключенного счетным входом к выходу генератора 4 импульсов, тактовым входом распределителя 5, арифметического блока 22 устройства, счетчика 12 импульсов, блока 21 памяти и к входу элемента И 15. Второй вход элемента И 15 соединен с выходом элемента 24 и входом элемента И 17, другой вход подключен к выходу счетчика 13 импульсов, соединенного счетным входом с выходом элемента И 15. Второй командный вход блока 21 памяти подключен к выходу распределителя 5 и третьему входу элемента И 15, а числовой вход — к числовому выходу арифметического блока 22, выход признаков которого соединен с первым входом исполнительного элемента 8, первый выход блока 21 памяти соединен со входом элемента ИЛИ 20, подключенного к передатчику 23, а второй выход — со вторым входом арифметического блока 22, подключенного третьим числовым входом к второму выходу счетчика 12 импульсов. Второй выход распределителя 5 соединен со вторым входом шифратора 7, подключенного выходом ко второму входу элемента ИЛИ 20 третий выход распределителя 5 соединен со входом дешифратора 3, подключенного выходом к другому входу исполнительного элемента 8, а другим входом — к выходу при емника 1 и входу синхронизатора 2, выход которого соединен с синхронизирующим входом распределителя 5.

Предлагаемый контролируемый пункт телемеханической системы работает следующим образом.

Леред началом работы с помощью переключателей коммутатора 9 производится подключение в каждом канале датчика 25 с аналоговым выходом ко входу аналогочастотного преобразователя 10, датчика 25 с частотным выходом — к счетному входу соответствующего счетчика 11 импульсов, и датчика 25 двухпозиционного — к входу шифратора 7.

При включении питания все счетчики

11, .12 и 26 импульсов сбрасываются в нулевое (исходное) состояние и начинается цикл измерения. Импульсы фиксированной частоты с выхода генератора 4 импульсов поступают на счетчики 12 и 26, а импульсы, частота которых пропорциональна измеряемой величине, — на входы счетчиков 11 каждого измерительного канала. Сигнал переполнения каждого счетчика 11 открывает соответствующий элемент И 14. Импульс опроса с выхода дешифратора 27 распределителя. 6 проходит через открытый элемент И 14 i-го канала и элемент

ИЛИ 18 и выдает в блок 21 памяти сигнал

«Обработка». По этому сигналу код количества тактовых импульсов, записанных к этому времени в счетчике 12, переписывает6 ся в арифметический блок 22, который производит вычисления по формуле

А = !" иК н.к;

Е .т т изм i I< (t < ; ) Ng- -И!; где А! —. измеряемая величина в i-м канале;

К; — масштабный коэффициент i-го канала;

N — емкость счетчика 1! импульсов; — тактовая частота генератора 4 импульсов; — время, прошедшее от сброса счетчика 12 до предыдущего переполнения счетчика 11 i-го канала; 2; — время, прошедшее от сбора счетчика 12 до текущего переполнения счетчика 10 i-го канала;

4цм — время измерения в i-м канале;

Ni, -количество тактовых импульсов, записанных в счетчик 12 при предыдущем измерении в i-м канале !

1, — количество тактовых импульсов, записанных в счетчик 12 при текущем измерении в i-м канале.

Величины N ., и Ик,хранятся в блоке 21 памяти и записываются в блок 22 под действием стандартных микрокоманд блока 21 памяти. Вычисленное значение А; измеряемой величины сравнивается в блоке 22 со значениями предупредительных и аварийных уставок, также хранящихся в блоке 21 памяти и в случае выхода измеряемой величины за аварийное значение уставки, 3о блок 22 выдает в исполнительный элемент

5 команду на отключение исполнительного механизма. Результаты А; и Nz,записываются после этого в блок 21 памяти, причем число N, записывается в ту ячейку блока

21, где перед началом данного измерения хранилось число NI, . Адрес ячейки блока

21 памяти, к которой происходит обращение в текущий момент, задается счетчиком 26 распределителя 6. Код счетчика 26 проходит на адресные входы блока 21 памяти через

4о открытую сигналом «Обработка» схему

И 16 и схему ИЛИ 19. Этот сигнал через инвертор 24 закрывает схему И 15 и 17, останавливая счетчик 13 и блокируя считывание его кода в блок 21 памяти. Задним фронтом импульса с выхода открытой схемы И 14 сбрасывается соответствующий счетчик ll и сигнал переполнения в данном канале перестает подаваться. Цикл опроса счетчиков 11 каждого канала заканчивается к моменту переполнения счетчика 12. Импульс переполнения этого счетчика сбрасывает в нулевое состояние счетчик 26 и счетчик 11 во всех каналах и после этого начинается новый цикл опроса.

Выдача результатов измерения производится следующим образом. При отсутствии на выходе элемента ИЛИ 18 сигнала

«Обработка» элемент НЕ 24 открывает элемент И !7 и выдает разрешающий потен955I57

7 <пал на элемент И 15. B момент времени, отведенный для передачи информации с

<анпого к< птролируемого пункта, синхронизатор 2,впускает распределитель 5, откры",а< . элемент И 15 и устанавливает блок

21 памяти и шифратор 7 в. режим выдачи информации. Импульсы генератора 4 через открытый элемент И 15 поступают на счетчик 13, вызывая изменение адреса канала.

Код адреса канала через открытый элемент

И 17, элемент ИЛИ 19 поступает в блок 21 памяти. Г!од действием тактовой частоты п.нератора 4 и в соответствии с текущим адресом, установленным на счетчике 13, из блока 21 памяти выбирается значение измеряемой величины А и признак наличия или отсутствия превышения уставок в i-м канале, эти коды через элемент ИЛИ 20 по<тупают на вход передатчика 23, а с его вь;хода — — в линию связи. После передачи этих кодов распределитель 5 выдает сигналы в шифратор 7 на передачу кода двухпозиционного датчика 25 i-го канала (включс но — выключено) . Этот сигнал через второй вход элемента ИЛИ 20 поступает на вход передатчика 23, откуда передается в линию связи. После этого меняется адрес на счетчике 12 и происходит выдача информации следующего (i+1) =-го канала.

Команды управления, передаваемые с пульта управления, принимаются приемником 1 контролируемого пункта и поступают в дешифратор 3. Последний в соответствии с состоянием выходов распределителя 5 направляет эти команды в соответствующие ячейки исполнительных реле.

Предлагаемый контролируемый пункт телемеханической системы в отличие от прототипа позволяет осуществить сбор, кодирование, первичную обработку, сравнение с уставками и передачу на пульт управления информации о текущих значениях измеряемых величин, произвольно и в широком диапазоне (несколько порядков) изменяющихся во времени, в том числе и случайных, так как среднеквадратичная погрешность измерения данного пункта не зависит от ширины диапазона и равна б = —,— —. ! !Я

В дополнение к осуществляемым прототипом приему, декодированию и исполнению команд внешнего диспетчерского пункта предлагаемое устройство позволяет осуществлять автоматическое управление исполнительными механизмами при выходе

:о

25 зо

50

55 измеряемых величин за аварийные значения уставок.

Изготовлен и испытан макет предлагаемого контролируемого пункта. Он имеет 16 датчиков текущих значений и 16 датчиков состояний. Логические узлы макета выполнены на элементах серии К564, а аналого-частотные преобразователи — на основе микросхемы К544УД1. Макет работоспособен при изменении входной частоты в дианазоне трех порядков (от 10 до 10000 имп/с), 8

Формула изобретения

Контролируемый пункт телемеханической си< темы, содержащий датчики сигналов, выходы которых подключены к входам комму.гатора сигналов, выход которого подключен к первому входу шифратора, к второму входу которого подключен первый выход распределителя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом дешифратора, к вторым входам дешифратора и распределителя импульсов через синхронизатор подключен выход приемника, выход дешифратора соединен с первым входом исполнительного элемента, третий выход распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого через первый счетчик импульсов соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента HE соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход генератора импульсов подключен соответственно к входу второго счетчика импульсов, к втопому входу распределителя импульсов и к третьему входу первого элемента И, и передатчик, отличаюи(ийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены аналогочастотные преобразователи, счетчики импульсов, элементы И, объединенные по числу датчиков импульсов, распределитель импульсов, элементы ИЛ И, арифметической блок и блок памяти, первый выход которого подключен к первому в;<оду второго элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход шифратора, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом передатчика, второй выход блока памяти соединен с первым входом арифметического блока, первый выход которого подключен к второму входу исполнительного элемента, второй выход — к первому входу блока памяти, выход генератора импульсов подключен соответственно к вторым входам блока памяти и арифметического блока, к третьему входу которого подключен первый выход второго счетчика импульсов, второй выход которого подключен соответственно к первым входам счетчиков импульсов, объединенных по числу датчиков, к вторым входам которых подключены соответственно непосредственно и через аналого-частотные преобразователи выходы коммутатора сигналов, выходы счетчиков, объединенных по числу датчиков, подключены к первым входам элементов И, объединенных по числу датчиков, к вторым входам которых подключены первые выходы второго распределителя импульсов, к первому входу которого подключен второй выход второго счетчика импульсов, второй вход второго распределителя импульсов соединен с выходом генератора импу1bсов, выходы элементов И, объединенных по числу датчиков, соединены с третьими

955157

Составитель Т. Барская

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 642 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Реда кто р М. Я но в и и

Заказ 6443/58 входами счетчиков импульсов, объединенных по числу датчиков, и соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен соответственно к третьему входу блока памяти, к входу элемента НЕ, к первому входу третьего элемента И, к второму входу которого подключен второй выход второго распределителя импульсов, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти, пятый вход которого соединен с !О выходом первого распределителя.

2. Контролируемый пункт по и. 1, отличаюи ийся тем, что второй распределитель импульсов содержит счетчик импульсов и де1О шифратор, первый и второй входы счетчика импульсов подключены соответственно к первому и второму входам второго распределителя импульсов, выход счетчика импульсов подключен к второму выходу второго распределителя импульсов и входу дешифратора, выходы которого подключены к первым выходам второго распределителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тутевич В. Н. «Телемеханика», М., 1973, с. 246 — 248.

2. Авторское свидетельство СССР № 431531, кл. G 08 С 15/06, 1974 (прототип).